新型中红外量子点级联激光器

项目名称： 新型中红外量子点级联激光器

项目编号： No.61404131

项目类型： 青年科学基金项目

立项/批准年度： 2014

项目学科： 无线电电子学、电信技术

项目作者： 卓宁

作者单位： 中国科学院半导体研究所

项目金额： 26万元

中文摘要： 量子级联激光器是基于多量子阱系统子带跃迁的新颖半导体激光光源。其独特的工作原理和优异性能使它们成为在中红外和太赫兹领域主要的可调谐相干光源。原则上这些激光器还是受限于宽调谐性、面发射以及高功效等方面。理论上已经预测可以通过研究量子点级联激光器 (QDCL) 来得到克服。本项目提出一种应用应变自组织生长的量子点层取代有源区量子阱层研制QDCL的新思路：耦合量子点有源区中电子跃迁的上能态采用量子点/量子阱杂化态、下能态采用量子点态，从而利用“声子瓶颈”效应实现粒子数反转；采用多重应变补偿的技术实现张应变InAlAs或GaAs上InAs量子点的有效制备，即InxAl(1-x)As/GaAs/InAs/InxAl(1-x)As的复合结构量子点，另外耦合量子点区和耦合量子阱注入/抽运区构成一个完整的QDCL有源区周期，在一个周期内达到完全应变补偿。最终预期量子点级联激光器性能将得到很大提升。

中文关键词： 量子级联激光器；量子点；分子束外延；中红外；超晶格

英文摘要： Quantum cascade lasers are semiconductor laser sources based on intersubband transitions in multiple quantum well systems. Their unique operation principle and good performance have established themselves as the leading tunable coherent semiconductor sour

英文关键词： quamtum cascade laser；quantum dot；molecular beam epitaxy；mid-infrared；superlattice